Nové meracie prístroje na stavbe

Jedným z najdôležitejších údajov na stavbe je výška. Nivelačný prístroj je základný a zároveň najpresnejší prístroj na určenie výšok, prevýšení a vytýčenie roviny na stavbe. Kvalitnými stavebnými nivelačnými prístrojmi vieme určiť výšky s presnosťou ±1 mm na 1 km. Pri výbere nivelačného prístroja sú najdôležitejšími kritériami presnosť, odolnosť, kvalita optiky a kompenzátora.

V súčasnosti sa do popredia dostávajú digitálne nivelačné prístroje, ktoré stanovujú nové štandardy v nivelácii. Digitálny nivelačný prístroj meria na latu s čiarovým kódom, čím odpadá nutnosť odčítavať hodnotu na late a eliminuje sa chyba z nesprávneho odčítania. Je vybavený kompenzátorom, ktorý automaticky urovnáva prístroj, takže umožňuje odčítanie aj v nestabilnom prostredí s otrasmi. Vstavaný senzor náklonu zabraňuje meraniu, ak je kompenzátor mimo rozsahu. Modely s pamäťou vedia túto hodnotu aj zaznamenať, čím sa zníži pravdepodobnosť výskytu ďalších chýb, chýb zo zapisovania. Súčasne s odčítaním výšky prístroj dokáže odmerať aj vzdialenosť, čo sa dá použiť napr. pri budovaní kanalizácie. Automatika umožňuje merať aj za slabého svetla takmer v tme. Ak sa v prístroji vybijú tužkové batérie, dá sa s ním merať ako s optickým nivelačným prístrojom.  Celková úspora času s použitím digitálneho nivelačného prístroja oproti klasickému je viac ako polovičná.

Teodolit meria horizontálne aj vertikálne uhly, dá sa s ním zistiť zvislosť stavebných objektov.  Prívlastku stavebný musí zodpovedať jeho konštrukčné vyhotovenie primárne určené na hrubé zaobchádzanie a intuitívne ovládanie. Rýchly rozvoj elektroniky umožňuje integrovať do stavebného teodolitu čoraz viac funkcií.  Novinkou v tomto odvetví je rad stavebných teodolitov s integrovaným laserovým diaľkomerom, veľkým LCD displejom a jednoduchým ovládaním, tzv. totálna stanica, ktorá dokáže merať priamo v súradniciach X,Y, Z. Integrovaná laserová olovnica slúži na rýchle urovnanie prístroja. Zvuková signalizácia umožní rýchlejšie odmerať pravý uhol. V prístrojoch sa už nepoužívajú klasické svorky, ale „večné“ pohybovky.

Vďaka viditeľnému laserovému zväzku, ktorého os je totožná so zámernou osou ďalekohľadu, sa môže prístroj po odstránení jeho rukoväte použiť aj ako laserový prevažovač – laserový lúč vytvára laserovú zvislicu vhodnú na vytýčenie zvislej priamky. Pre prístroj nie je problémom ani vytýčenie roviny v ľubovoľnom sklone.

Model s integrovaným laserovým diaľkomerom môže bez zrkadla merať dĺžky do vzdialenosti 250 m s presnosťou ±3 mm. Dajú sa s ním určiť vzdialenosti medzi neprístupnými bodmi, resp. bodmi vo výške. Meria plochy, objemy alebo spády. Dokáže sa nastaviť do súradnicového systému projektu a tiež preniesť výšku zo vzdialeného bodu jednoduchým zacielením a odmeraním na bod so známou výškou. Ani vytyčovanie polohy alebo výšky bodu vďaka viditeľnému laseru nie je problém. Odmerané body graficky zobrazí na displeji a niektoré modely ich dokážu uložiť do zabudovanej pamäte alebo poslať do počítača na neskoršiu kontrolu – spracovanie.   Displej ukazuje nastavenia prístroja, stav batérie a upozorňuje na porušenie stability prístroja. Vďaka jednoduchému, intuitívnemu ovládaniu a slovenskému menu prístroje dokážu ovládať aj užívatelia ktorý nemajú vzdelanie geodeta.  Použitím elektronických stavebných teodolitov so špeciálnymi aplikáciami pre stavbu sa produktivita práce môže zvýšiť až o 500%.

Laserové diaľkomery slúžia na okamžité a presné meranie dĺžky. Už tie najjednoduchšie, s rozmermi mobilného telefónu, majú dosah niekoľko sto metrov. Prístroje vedia vypočítať plochu a kubatúry. Drahšie modely majú viac funkcií. Prístroje môžu napríklad vypočítať výšku okna v neprístupnej výške, sú vybavené hľadáčikom do denného svetla alebo dokážu posielať namerané údaje pomocou bezdrôtového spojenia Bluetooth do počítača. Majú zvýšený dosah a presnosť pri meraní v teréne je až 1,5 mm.

Krížové a bodové lasery sa používajú pri rôznych remeselníckych prácach v interiéri (montovanie sadrokartónov, kladenie dlažby, obkladov), ale aj pri prácach v exteriéri (zakladanie stavieb, stavby konštrukcií, betónovanie alebo stavba múrov). Tieto prístroje sa uplatňujú všade, kde sa používa vodováha. Majú samourovnávaciu automatiku a nepotrebujú ručné urovnávanie do vodorovnej polohy pomocou skrutiek. Prístroj stačí položiť na približne vodorovnú plochu a po zapnutí sa vysvietia laserové body, respektíve čiary, ktoré sú vodorovné, zvislé a navzájom kolmé. Čiary vytvoria na ploche kríž. V exteriéri sú prístroje vhodné len na práce menšieho rozsahu za optimálnych svetelných podmienok – dosah sa podstatne zmenšuje za priameho slnečného žiarenia. Ak je pri prácach potrebný väčší dosah, môžu sa použiť rotačné lasery vybavené prijímačom laserového lúča.

Ďalšími prístrojmi, ktoré dokážu na stavbe určiť vodorovnú, zvislú či šikmú rovinu, sú rotačné lasery. Vyznačujú sa rotujúcou hlavou emitujúcou laserové žiarenie. Používajú sa pri zakladaní stavby, betónovaní, budovaní vnútorných stien alebo stropov, vytyčovaní vopred zadaných sklonov alebo pri ovládaní strojov. Sú konštruované pre hrubé zaobchádzanie na stavbe a niektorí výrobcovia garantujú funkčnosť po páde z veľkej výšky. Dokážu pracovať v extrémnych klimatických podmienkach – v mraze ako aj pri vysokých teplotách.

Prístroje môžu byť s viditeľným alebo neviditeľným laserovým lúčom. Rovinu určujú s presnosťou od ±1,5 mm/30 m a dosah majú až 750 m. Pre prístroje s neviditeľným lúčom je potrebný prijímač, ktorý spoľahlivo detekuje laserový lúč. Plná automatika po zapnutí prístroja sama urovná rotačnú hlavu s laserom, ktorá začne rotovať a vytvárať rovinu. Je dôležité, aby prístroj v prípade, že náhodne zmení výšku, napríklad pri kopnutí do statívu, na túto skutočnosť upozornil a nezačal nanovo určovať novú rovinu s neznámou – posunutou výškou. Drahšie modely po zadaní hodnoty sklonu tento sklon automaticky vytýčia.

Kanálové lasery slúžia na rýchle a presné ukladanie potrubia v požadovanom spáde. Spád udáva viditeľný laserový lúč, ktorý na jednej strane vchádza do potrubia z prístroja a na druhej strane vychádza a je lokalizovaný v strede terčíka, ktorý udáva projektovanú polohu potrubia. Terčík si vie prístroj automaticky vyhľadať. Takto sa dá nastaviť sklon s presnosťou 0,001 %. Laserový lúč sa dá posúvať vo vertikálnom i horizontálnom smere automaticky, a to buď nastavením na prístroji, alebo pomocou diaľkového ovládania. Nastavený sklon sa môže uzamknúť (ochrana pred nežiaducimi osobami). Prístroj vytyčuje sklony v rozsahu +50 až –15 %, na vzdialenosť 200 m. Odolná, vodotesná konštrukcia malých rozmerov dovoľuje použiť prístroj už v potrubiach od priemeru 100 mm.

Úlohou týchto prístrojov je vyhľadávanie podzemných inžinierskych sietí, ako sú elektrické vedenia a plynovody, ako aj ochrana a bezpečnosť pracovníkov pri výkopových prácach. Citlivé vyhľadávače podzemných vedení zistia nielen existenciu, ale zmerajú aj hĺbku podzemných vedení. Zvyčajne pracujú do hĺbky 3 až 4 m.

Na rýchle určenie vzdialenosti alebo plochy, napríklad zameranie ciest, skládok, inžinierskych sietí a pod., sa používajú meracie kolieska. Najmodernejšie kolieska majú digitálne odčítanie. Nameraná hodnota sa dá odčítať na LCD displeji. Digitálne kolieska môžu mať aj ďalšie funkcie: podsvietený LCD displej, programy (napr. výpočet plôch) a internú registráciu nameraných údajov. Na presné zameranie stavebných otvorov, podchodných výšok, výšky dopravných značiek a trakčných vedení sa používajú teleskopické meracie tyče. Sú v kovovom alebo plastovom, elektricky nevodivom vyhotovení. Tyče, podobne ako digitálne meracie kolieska, môžu mať digitálne odčítanie výšok priamo na displeji LCD, prípadne aj internú registráciu nameraných údajov.

Na podstatné zvýšenie produktivity a plné využitie kapacity stavebných strojov sa tieto môžu vybaviť systémami na ich automatické alebo poloautomatické riadenie.  Zemné stavebné stroje vybavené systémami na automatické riadenie zvyšujú produktivitu o 50 – 200%. Vopred nastavenou optimálnou presnosťou a presnou lokalizáciou stavebného stroja sa optimalizuje využitie energie hnacieho motora stroja pri každom režime jeho zaťaženia a sa strojové hodiny. Výsledkom je nižšia spotreba, predĺženie životnosti stroja, úspora materiálu a pracovných síl.

Ovládanie strojov nemusí byť vždy iba finančne nákladnou záležitosťou, ktorá sa oplatí len pri drahých stavbách a veľkých investíciách. Najjednoduchšie sú indikatívne systémy používané na menších mechanizmoch pre jednoduchšie zemné práce. Ak máte už zakúpený ľubovoľný rotačný laser, stačí iba nízka investícia do jednoduchého prijímača, ktorý sa osadí na bager či iný stroj. Nivelačný systém MC200 Depthmaster sa skladá z ľubovoľného rotačného lasera a z prijímača, ktorý je osadený pomocou silného magnetu na radlici alebo ramene. Magnetické osadenie umožňuje používať prijímač podľa potreby na rozličných strojoch bez nutnosti montáže. Strojník vidí prijímač zo svojej kabíny a podľa symbolov zobrazujúcich sa na prijímači sleduje zvolenú rovinu. V prípade potreby je možné signály pomocou kontrolného panelu preniesť aj priamo do kabíny vodiča. Prístroj ukazuje nielen výškovú polohu, ale aj zvislosť lyžice bagra. Redukujú sa geodetické práce – odpadá plošné výškové vytyčovanie a kontrola. Dosah systému je v závislosti od použitého rotačného lasera až do vzdialenosti 750 m. Buldozér môže jazdiť podstatne rýchlejšie a požadovaný tvar plochy sa dosiahne pri menšom počte opakovaných jázd. Pozitívom takéhoto systému je zvýšenie produktivity práce za nízku cenu.

Na komplexné automatické systémy riadenia strojov a stavebných mechanizmov sa využíva kombinácia viacerých moderných technológií – ultrazvukových a laserových senzorov v kombinácii s GPS alebo totálnou stanicou. Drahšie prístroje vedia využívať výhody digitálneho projektovania. Ustavične porovnávajú hodnoty zadané projektantom s existujúcim stavom a zadávajú hydraulike stroja príkazy na korekcie, pomocou ktorých sa projekt mení na skutočnosť. Údaj o svojej polohe mu poskytuje systém družíc GPS resp. GLONASS, údaje o výške spresňuje totálna stanica, ktorá neustále automaticky sleduje polohu stroja. Presnosť určenia výšok je pri takomto systéme už od 1 mm.  Návratnosť investície do takéhoto špičkového systému je v závislosti od vyťaženosti stroja už od 2 – 2,5 roka, pričom produktivita práce sa zvýši až o 200%.

Pomocou automatizovaných systémov sa môže zabezpečiť aj presné bagrovanie. Poloha rýpadla bagra je zobrazená na displeji v kabínke. Strojník kontroluje sklon, hĺbku, profil výkopu, ale aj hmotnosť nakladaného materiálu, vďaka čomu vie zabrániť preťaženiu dopravného prostriedku. Zároveň poskytuje informáciu o celkovom objeme a hmotnosti vybagrovaného materiálu.

Pri kúpe prístroja na stavbu sa nerozhodujte iba podľa ceny, ale najmä podľa parametrov prístroja a kvality! Prístroj musí byť robustný, stavaný a testovaný na hrubé zaobchádzanie na stavbe, pripravený na prípadný pád na zem. Musí dokázať pracovať v lete pri vysokých teplotách rovnako dobre ako v zime pri mrazoch a zároveň mať jednoduché, intuitívne ovládanie. Každá chyba, nepresnosť spôsobená nekvalitnou technikou totiž môže vyjsť stavebníka nesmierne draho. Zakúpený prístroj musí byť skalibrovaný a kalibrácia doložená príslušným certifikátom podľa ISO normy.